پل کابلی (cable styed bridge)
پل کابلی و مزایا و معایب آن:
یک پل کابلی، از یک عرشه پیوسته که بوسیه کابل‌هایی که به صورت اریب به سمت پایین کشیده شده و عرشه پل را به یک یا چند برج (پایلون) (که عموما به شکل A میباشند) که بالای پایه‌های پل بنا شده اند متصل می کنند، تشکیل شده است. کابل‌های فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر و مقرون به صرفه میباشند چون سبب ساخت سازه‌ای سبکتر و باریکتر شده و در عین حال با کابل می توان دهانه ها با طول بیشتر (تا ۱۰۰۰ متر) را پوشش داد. اگرچه تنها تعداد کمی از آن‌ها برای نگه داشتن کل پل کافی هستند، انعطاف پذیری کابل ها آن‌ها را در مقابل نیروهایی مانند باد ضعیف می‌کند. برای پلهای کابلی با دهانه‌های طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابلها و پل در مقابل باد، می‌بایست مطالعات دقیقی انجام شود .وزن سبکتر پل یک وضع نامساعد در بادهای سهمگین و یک مزیت در مقابل زلزله محسوب میشود. نشست غیر هم سطح فوندانسیون‌ها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی می‌دهد، می‌تواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فوندانسیون‌ها دقت به عمل آورد. ظاهر مدرن و در عین حال ساده پل کابلی آن را به یک شاخص واضح و جذاب تبدیل کرده‌است. خصوصیات منحصر به فرد کابلها و به طور کلی سازه، طراحی پل را بسیار پیچیده می‌نماید. برای دهانه‌های طولانی تر، جایی که باد و نوسانات باید مورد توجه قرار گیرند، محاسبات بی نهایت پیچیده می شوند و عملاً بدون کمک رایانه و آنالیز رایانه ای غیر ممکن میباشند. علاوه بر این ساخت پل کابلی مشکل است و اتصالات، برج‌ها، عرشه ها و مسیر کابلها سازه های پیچیده‌ای هستند که مستلزم ساخت دقیق میباشند.
ازخواص کابل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-استحکام کششی بالا
-سطح مقطع کوچک
-وزن کم
-عمر خستگی طولانی
-مقاومت در برابر خوردگی وسایش
-انعطاف پذیری زیاد
-رفتار کششی وچرخشی خوب
البته این خواص به شیوه تولید کابل وکنترل رشته های سیم بستگی دارد. مواد اولیه کابلها به تنها دربخشی از استحکام قابل استفاده خود رابطه تنش-کرنش خطی از خود نشان می دهند، و بعد از این مرحله یعنی پس ازحدکشسانی رابطه تنش–کرنش از حالت خطی بودن خارج می شود.
تاریخچه پل کابلی:
اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نا “ماشین‌های نووا” منتشر شده در سال ۱۵۹۵ آورده شده و اولین پل کابلی معلق ساخته شده پل درابرگ اسکاتلند در سال ۱۸۱۷ می باشد. ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پلهای کابلی نمودند مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پلهای بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجا بود، مورد استقبال واقع شد.
طبقه‌بندی پلهای کابلی:
طبقه‌بندی واضحی برای پلهای کابلی وجود ندارد. به هر حال آن‌ها می‌توانند توسط تعداد دهانه‌ها، برج‌ها و کابلها و همچنین نوع عرشه از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برج‌ها و همچنین تعداد و چینش کابلها وجود دارد. برج‌ها به صورت تکی، دوتایی، دروازه‌ای و یا برج‌های A شکل استفاده شده‌اند. علاوه بر این چینش کابلها به طور عمده‌ای متفاوت میباشند. بعضی اقسام دارای چینش تکی، چنگی(موازی)، پنکه ای(شعاعی) و ستاره‌ای هستند. در بعضی موارد تنها کابل‌های یک طرف برج به عرشه وصل میشوند و طرف دیگر روی یک فندانسیون یا وزنه برابری لنگر می‌اندازند.
الگوی یک پل کابلی با چینش چنگی(موازی(
الگوی یک پل کابلی با چینش پنکه‌ای (شعاعی(
پلهای کابلی عمدتا به دو بخش ترکه ای و معلق تقسیم بندی می شود. پل های معلق در دهانه های خیلی بزرگ به کار می روند ترکیب این پلها عبارت است از دو عدد پایه بلند که در دو طرف دهانه قرار دارد و دو دسته کابل که با عبور از بالای پایه ها در دهانه آویزان است و دو انتهای کابل ها در تکیه گاه ثابتی که معمولا بلوک های حجیم بتنی هستند مهار می شود و عرشه توسط تعدادی آویز قائم آویخته می شود. پل های معلق مدرن برای دهانه های بیش از ۳۰۰ متر اقتصادی بوده و اگر عرشه فلزی که سبکتر از نوع بتنی میباشد استفاده شود مقرون به صرفه تر است. پل های ترکه ای به علت سختی و زیبایی و اقتصاد طرح و سهولت اجرا از سال ۱۹۵۰ میلادی رواج زیادی یافت. اصل اساسی در بررسی رفتار پل های ترکه ای این است که توسط کابل های متعددی به یک پایه بلند نصب شده اند و دهانه پل در نقاط متعددی گرفته میشود. در این پل ها عرشه به صورت صلب از یک طرف روی کوله های پایه ها و از طرف دیگر با کابل ها مهار میشوند. پایه های میانی پل به شکل H ،A ،I بوده است پل های ترکه ای با عرشه بتنی تا دهانه های ۱۰۰ الی ۷۰۰ متر اقتصادی بوده است.
مقایسه پل کابلی ترکه ای و معلق و پل بازوئی:
برای طول متوسط دهانه‌ها (۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر) پل کابلی ترکه ای (ایستا) سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل میباشد. نتیجه یک پل مقرون به صرفه‌است که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی ترکه ای بهترین پل برای طول دهانه بین پل های بازویی و کابلی معلق میباشد. در این محدوده طول دهانه، یک پل معلق مقدار بسیار بیشتری کابل نیاز خواهد داشت و این در حالی است که یک پل بازویی کامل، به طور قابل ملاحضه‌ای به مصالح بیشتر نیاز دارد که آن را به مقدار چشمگیری سنگین تر می‌نماید. ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است ولی با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابلها آویزانند و هر دو دارای برج هستند، این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه می‌دارند. این اختلافات در چگونگی اتصال کابلها به برج میباشد. در پل معلق کابلها آزادانه از این سر تا آن سر دو برج کشیده شده‌اند و انتقال بار به تکیه گاه‌های واقع در هر انتها صورت می‌گیرد. در پل کابلی ترکه ای، کابلها در حالی که به برج‌ها متصلند به تنهایی بار را تحمل می‌کنند. در مقایسه با پلهای کابلی معلق، پل کابلی ترکه ای به کابل کمتری نیاز دارد، می‌توان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است
پل معلق
پل کابلی ترکه ای
بررسی بیست عدد از بلندترین پل های کابلی دنیا بر اساس دهانه اصلی پل:
۱- پل کابلی راسکی (Russky Bridge) که دهانه اصلی آن ۱۱۰۴ متر است و در سال ۲۰۱۲ عملیات ساخت آن در منطقه ولدیوستاک (Vladivostok) روسیه به اتمام رسیده.
۲- پل کابلی سوتانگ (Sutong Bridge) که دهانه اصلی آن ۱۰۸۸ متر است و در سال ۲۰۰۸ عملیات ساخت آن بین دو منطقه سوژو و نانتونگ (Suzhou-Nantong) چین به اتمام رسیده.
۳- پل کابلی استون کاترز (Stonecutters Bridge) که دهانه اصلی آن ۱۰۱۸ متر است و در سال ۲۰۰۹ عملیات ساخت آن بین دو منطقه تسین ای و استون کاترز (Tsing Yi-Stonecutters Island) هنگ کنگ به اتمام رسیده.
۵- پل کابلی تاتارا (Tatara Bridge) که دهانه اصلی آن ۸۹۰ متر است و در سال ۱۹۹۹ عملیات ساخت آن به اتمام رسید
۶- پل کابلی پونت د نرماندی (Pont de Normandie) که دهانه اصلی آن ۸۵۶ متر است و در سال ۱۹۹۵ عملیات ساخت آن بین دو منطقه لهوره و هنفلور (Le Havre-Honfleur) فرانسه به اتمام رسیده.
۷- پل کابلی جیوجیانگ شاهراه فوین (Jiujiang Fuyin Expressway Bridge) که دهانه اصلی آن ۸۱۸ متر است و در سال ۲۰۱۳ عملیات ساخت آن بین دو منطقه جوجیانگ و هوانگمی (Jiujiang-Huangmei) چین به اتمام رسیده.
۸- پل کابلی جینگو (Jingyue Bridge) که دهانه اصلی آن ۸۱۶ متر است و در سال ۲۰۱۰ عملیات ساخت آن بین دو منطقه جینگزو و یو ایانگ (Jingzhou-Yueyang) چین به اتمام رسیده.
۹- پل کابلی اینچن (Incheon Bridge) که دهانه اصلی آن ۸۰۰ متر است و در سال ۲۰۰۹ عملیات ساخت آن بین دو منطقه اینچن و یوآنجانگدو (Incheon-Yeongjongdo) کره جنوبی به اتمام رسیده.
۱۰- پل کابلی شیامن ژانگژو (Xiamen Zhangzhou Bridge) که دهانه اصلی آن ۷۸۰ متر است و در سال ۲۰۱۳ عملیات ساخت آن بین دو منطقه شیامن و ژانگژو (Zhangzhou-Xiamen) چین به اتمام رسیده.
۱۱- پل کابلی زولوتوی ( Zolotoy Bridge) که دهانه اصلی آن ۷۳۷ متر است و در سال ۲۰۱۱ عملیات ساخت آن در منطقه ویلادی وستک (Vladivostok) روسیه به اتمام رسیده.
۱۲- پل کابلی شانگهای یانگ تسه (Shanghai Yangtze River Bridge) که دهانه اصلی آن ۷۳۰ متر است و در سال ۲۰۰۹ عملیات ساخت آن بین دو منطقه شانگهای و کونمینگ (Shanghai-Chongming County) چین به اتمام رسیده.
۱۳- پل کابلی مینپو (Minpu Bridge) که دهانه اصلی آن ۷۰۸ متر است و در سال ۲۰۰۹ عملیات ساخت آن در منطقه شانگهای (Shanghai) چین به اتمام رسیده.
۱۴- پل کابلی زیانگشان (Xiangshan Port Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۸۸ متر است و در سال ۲۰۱۲ عملیات ساخت آن بین دو منطقه نینگبو و زیانگشان (Ningbo-Xiangshan County) چین به اتمام رسیده.
۱۵- پل کابلی لانگی مین ( Langqi Min River Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۸۰ متر است و در سال ۲۰۱۳ عملیات ساخت آن در منطقه فوژو (Fuzhou) چین به اتمام رسیده.
۱۶- سومین پل کابلی نانجینگ یانگ تسه (Third Nanjing Yangtze Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۴۸ متر است و در سال ۲۰۰۵ عملیات ساخت آن در منطقه نانجینگ (Nanjing) چین به اتمام رسیده.
۱۷- دومین پل کابلی نانجینگ یانگ تسه (Second Nanjing Yangtze Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۲۸ متر است و در سال ۲۰۰۱ عملیات ساخت آن در منطقه نانجینگ (Nanjing) چین به اتمام رسیده.
۱۸- پل کابلی جینتانگ (Jintang Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۲۰ متر است و در سال ۲۰۰۹ عملیات ساخت آن بین دو منطقه نینگبو و جینتانگ (Ningbo-Jintang Island) چین به اتمام رسیده.
۱۹- پل کابلی بیشزهو (Baishazhou Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۱۸ متر است و در سال ۲۰۰۰ عملیات ساخت آن در منطقه ووهان ( Wuhan) چین به اتمام رسیده.
۲۰- پل کابلی ارکی یانگ تسه (Erqi Yangtze River Bridge) که دهانه اصلی آن ۶۱۶ متر است و در سال ۲۰۱۱ عملیات ساخت آن در منطقه ووهان ( Wuhan) چین به اتمام رسیده.
گفتنی است بلندترین پل کابلی دنیا (از لحاظ طول کلی پل) پل جیاکزینگ-شاوزینگ (Jiaxing-Shaoxing) میباشد که پس از هفت سال کار در سال ۲۰۱۳ و در شهر شاوزینگ چین به پایان رسید
پل های کابلی ساخته شده در ایران:
پل الغدیر اهواز
منابع:
اطلاعاتموم رفت بالا ممنون